位相制御高周波バイアススパッタリング法による立方晶BN薄膜合成

相控高频偏压溅射法合成立方BN薄膜

• 批准号: 05750642
• 负责人: 津田 統
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750642/
• 关键词: 位相制御; 高周波バイアススパッタリング; cBN; Ti基板; DRAM基板; 剥離; 臨界膜厚

cBNはダイヤモンド同様に優れた熱的、機械的、電気的性質を有しており、近年薄膜化研究が進められている。現在、内部応力に起因してある膜厚になると剥離、粉砕を起こしてしまうことが実用化への大きな障害となっている。本研究では、この障害を解決するために、cBN条件の最適化、基板の効果の検討を試み、以下の成果を上げた。1.cBN生成条件の最適化プラズマ分布の均一化のためにターゲット裏側にリング状永久磁石を挿入した。この結果、プラズマの均一化、高密度化が実現され、このため、約20×20mmの均一なBN膜が生成されるようになった。また高周波入力を2000Wに増やすことにより、赤外吸光度比にして約90%のcBN膜が0.8nm/secの堆積速度で再現度よく作製できる条件を見い出した。2.剥離の臨界膜厚測定 1.で得られた最適条件下でSi基板上に作製したcBN薄膜の膜厚依存性を検討した。得られた膜は約200nmまで剥離が見られず、それ以上の膜厚では時間とともに剥離が見られた。また、堆積初期にhBN相が堆積しその上にcBN相が堆積することが見い出された。3.基板に対する付着性の改善(1)Ti基板上への堆積 0.6mumの膜厚のcBN膜が得られた。一部に粉砕か見られたが剥離は認められなかった。このことよりcBN厚膜用の基板としてTiは効果的であると考えられる。(2)DRAM基板への堆積 cBNの含有率の基板面内方向分布が認められた。DRAMパターン部では平坦部よりcBN含有率が低く、またパターン部から数mm離れた平坦部分では剥離が認められたが、パターン部近傍では0.35mumの膜厚でも剥離が起こらなかった。このことより、パターンによってcBN含有率の面内分布が制御できること、またこれを利用してcBN膜の剥離が抑えられることが見い出された。

CBN は ダ イ ヤ モ ン ド with others に optimal れ た thermal, mechanical and electrical 気 を has the properties of し て お が り, membrane in recent years research into め ら れ て い る. Cause now, internal force 応 に し て あ る film thickness に な る と stripping, powder 砕 を up こ し て し ま う こ と が be in turn へ の big き な handicap of と な っ て い る. This study で は, こ の handicap of を solve す る た め の に, cBN conditions optimization, substrate の unseen fruit の 検 please try を み on, the following の を げ た. 1. The generation conditions of cBN are <s:1> optimized, プラズ プラズ distribution, <s:1> homogenized, <s:1> ためにタ ゲット ゲット ゲット, and the にリ を グ shaped permanent magnet on the inner side is を inserted into た. こ の results, プ ラ ズ マ の homogenization, high density が be presently さ れ, こ の た め, about 20 x 20 mm の uniform な BN film が generated さ れ る よ う に な っ た. ま た high frequency を into force 2000 w に raised や す こ と に よ り, red outside absorbance ratio に し て about 90% の cBN membrane が 0.8 nm/SEC の stacking velocity で reproduce よ く cropping で き る conditions を see い out し た. 2. Determination of the <s:1> critical film thickness after stripping 1. Youdaoplaceholder0 to obtain the <s:1> film thickness dependence of <s:1> たcBN films fabricated on でSi substrate under られた optimal conditions を検 discussion on た た. About 200 nm to ら れ た membrane は ま で stripping が see ら れ ず, そ れ の film thickness above で は time と と も に stripping が see ら れ た. ま た, piling up early に が hBN phase accumulation し そ の が に cBN phase accumulation on す る こ と が see い out さ れ た. 3. Substrate に improves する adhesion <s:1> (1) a 0.6mum <s:1> thick <e:1> cBN film is へ stacked on a Ti substrate が resulting in られた. A に powder 砕 められな see られたが dissection identify められな った った. Youdaoplaceholder3 examination えられる of the effect of <s:1> substrate for thick cBN film と て てTi と. (2)DRAM substrate へ <s:1> stacking cBN <e:1> content rate <e:1> substrate in-plane direction distribution が recognition められた. DRAM パ タ ー ン department で は flat department よ り cBN が low く containing rate, ま た パ タ ー ン department か ら several mm from れ た flat part で は stripping が recognize め ら れ た が, パ タ ー ン department nearly alongside で は 0.35 mum の film thickness で も stripping が up こ ら な か っ た. こ の こ と よ り, パ タ ー ン に よ っ て cBN containing rate の in-plane distribution が suppression で き る こ と, ま た こ れ を using し て の cBN membrane stripping が え suppression ら れ る こ と が see い out さ れ た.